JP2010250205A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像ローラ表面の残留電荷の不均一により生じる印刷画像の濃度ムラを無くし、画像品質の向上を図る。
【解決手段】 像担持体１と、前記像担持体１に現像剤を供給する現像剤担持体４と、前記現像剤担持体４に電圧を印加する電源１０７と、前記像担持体１と前記現像剤担持体４を回転させる回転手段１０３と、前記現像剤担持体４が所定時間に回転した回数を判断する回転数判断手段１０４と、印刷動作時に前記現像剤担持体４が所定時間に規定以上回転した場合は、非印刷動作時に前記像担持体１と前記現像剤担持体４を間欠的に回転させる回転制御手段１０２とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンター、ＦＡＸ等、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関するものである。

従来、感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナー現像してトナー像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
ところで、静電潜像を現像する現像ローラは、通常、金属製シャフトの周面に半導電性の弾性層を形成したものが使用されている（例えば、特許文献１）が、近年、画像形成装置の高速化に伴い、現像時のトナーの帯電立ち上がり性能を向上させるため、高抵抗の弾性層を有する現像ローラが使用されるようになった。

特開平０９−３１３３１号公報。

ところが、上記現像ローラで、弾性層の抵抗を高くすると、連続印刷の際、現像ローラの回転駆動による摩擦帯電で、弾性層の表面に電荷が蓄積し易くなる。弾性層の表面に蓄積した電荷は、空気中で自然放電するが、現像ローラがトナーに覆われた状態では、自然放電し難いため、現像ローラのトナーで覆われる部分とそうでない部分とで、蓄積される電荷量にムラが生じる。
その結果、現像の際、現像ローラの周方向の位置によって、感光ドラム上の静電潜像に供給されるトナーの量（現像効率）に差が生じ、この現像効率の差が印刷画像において横帯状の濃度ムラとして現れるため、画像品質が低下するという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、現像ローラ表面の残留電荷の不均一に起因する印刷画像の濃度ムラを無くし、画像品質の向上を図った画像形成装置を提供することを目的としている。

すなわち、本発明は、像担持体と、上記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、上記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、上記像担持体と上記現像剤担持体を回転させる回転手段と、上記現像剤担持体が所定時間に回転した回数を判断する回転数判断手段と、印刷動作時に上記現像剤担持体が所定時間に規定以上回転した場合は、非印刷動作時に上記像担持体と上記現像剤担持体を間欠的に回転させる回転制御手段とを備えることを特徴としている。

また別の発明は、像担持体と、上記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、印刷時に上記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、上記像担持体と上記現像剤担持体を回転させる回転手段と、上記現像剤担持体が所定時間に回転した回数を判断する回転数判断手段と、上記現像剤担持体が所定時間に規定以上回転した場合、上記現像剤担持体の回転周期にて、上記電圧を一定時間別の電圧値に切り換える電圧補正手段とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、現像剤担持体が所定時間に規定以上回転した場合に、像担持体と現像剤担持体を間欠的に回転させることで、印刷動作により現像剤担持体の表面に蓄積した電荷を均一にすることができる。その結果、印刷画像に生じる横帯状の濃度ムラを防止することができ、画像品質の向上が図れる。
また、別の本発明によれば、印刷動作中に現像剤担持体が所定時間に規定以上回転した場合に、現像剤担持体の回転周期にて、現像剤担持体に印加する電圧を一定時間別の電圧値に切り換えることで、現像剤担持体の電位ムラによる現像効率のバラツキを補正して印刷画像に生じる横帯状の濃度ムラを防止することができ、画像品質の向上が図れる。

実施例１による制御部のブロック構成図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を示す図である。 現像ユニットの構成を示す図である。 現像ユニットの要部を示す図である。 現像ユニットにおける駆動ギヤの構成図である。 実施例１による制御部の動作を示すフローチャートである。 実施例１による制御部の動作を示すタイミングチャートである。 実施例２による制御部のブロック構成図である。 実施例２による制御部の動作を示すフローチャートである。 実施例２による通常印刷時の動作を示すタイミングチャートである。 実施例２による補正実行印刷時の動作を示すタイミングチャートである。 印刷枚数に対する現像ローラの残留電位を示す図である。 放置時間に対する現像ローラの残留電位を示す図である。 現像ローラにおける部分抵抗の測定方法を示す図である。 現像ローラにおける表面抵抗の測定方法を示す図である。

以下、図２〜図５に基づき、本発明に係る画像形成装置の実施形態を説明する。
図２は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す図、図３は、現像ユニットの構成を示す図、図４は、現像ユニットの要部を示す図、図５は、現像ユニットにおける駆動ギヤの構成図である。

図２において、符号２００は、画像形成装置（カラープリンター）を示し、この画像形成装置２００の底部に、印刷媒体９０が収容される印刷媒体トレイ９１が配設されている。この印刷媒体トレイ９１の繰り出し側には、印刷媒体トレイ９１に収容された印刷媒体９０を１枚ずつ分離して繰り出すホッピングローラ９２が設けられ、その下流側には、ホッピングローラ９２により繰り出された印刷媒体９０を媒体搬送経路３０に沿って矢印方向へ搬送するピンチローラ９４、９５、レジストローラ９６、搬送ローラ９７等が設けられている。

この媒体搬送経路３０の上部には、上流側より順に、ブラック（Ｋ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像を形成する現像ユニット１１が４台直列に配設されている。

上記各現像ユニット１１は、図３、図４に示すように、静電潜像を形成する円筒状の感光ドラム（像担持体）１、感光ドラム１の表面を帯電する帯電装置２、感光ドラム１に形成された静電潜像をトナー（現像剤）により現像する現像ローラ（現像剤担持体）４、現像ローラ４にトナー２０を供給する供給ローラ（供給部材）５、現像ローラ４上のトナー層の厚さを規制し、均一にする現像ブレード（現像剤層規制部材）６、転写後の感光ドラム１上に残留するトナーを掻き取るクリーニング装置８等で構成されている。
尚、上記した帯電装置２、現像ローラ４、クリーニング装置８は、感光ドラム１上の適所に所定の接触量（ＮＩＰ量）にて圧接するように配置されている。

上記現像ローラ４は、円筒形の金属シャフト４１の周面に半導電性の弾性層４２を形成したものであり、図５に示すように、金属シャフト４１の一端部に、現像ローラ４を回転させるための現像ギヤ４３が取り付けられている。
上記弾性層４２には、例えば、ウレタンゴムが用いられ、且つ、帯電性を高めるため、表面にイソシアネート処理が施されている。現像ローラ４には、後述する現像バイアス電源１０７からマイナスのバイアス電圧Ｖｄが印加されるようになっている。
本実施形態では、現像ローラにおける弾性層４２の部分抵抗値は、１．０×１０⁷〜３．０×１０⁹（Ω）、表面抵抗値は、１．０×１０¹⁰（Ω）以上に設定されている。

ここで、弾性層４２の部分抵抗値を１．０×１０⁷〜３．０×１０⁹（Ω）としたのは、部分抵抗値が１．０×１０⁷（Ω）未満であると、高速化に際して十分にトナーを帯電させることができず、トナー層の帯電が不十分となるために印刷画像にカブリが発生し、他方、部分抵抗値が３．０×１０⁹（Ω）より大きいと、トナー層が過剰に帯電されるため、印刷画像に汚れが発生するからである。

また、弾性層４２の表面抵抗値を１．０×１０¹⁰（Ω）以上としたのは、表面抵抗値が１．０×１０¹⁰（Ω）未満であると、高速化に際して十分にトナーを帯電させることができず、トナー層の帯電が不十分となるために印刷画像にカブリが発生するからである。

尚、上記した弾性層４２の部分抵抗値と表面抵抗値は、それぞれ下記方法にて測定可能である。

部分抵抗値については、図１４に示すように、現像ローラ４の弾性層４２の周面に円形のベアリング６１を当接させた状態で、現像ローラ４を回転速度１００ｒｐｍで回転させながら、現像ローラ４の金属シャフト４１と弾性層４２の間に電圧１００ｖを印加し、その際の抵抗値を抵抗測定器６０で測定する。

表面抵抗値については、図１５に示すように、弾性層４２の両端近傍の周面に円形のベアリング６１、６１を当接させた状態で、現像ローラ４を回転速度１００ｒｐｍで回転させながら、ベアリング６１間に電圧１００ｖを５秒間印加し、その際の抵抗値を抵抗測定器６０で測定する。

上記供給ローラ５は、円筒形の金属シャフト５１の周面に半導電性の発泡弾性層５２を形成したものであり、図５に示すように、金属シャフト５１の一端部には、供給ローラ５を回転させるための供給ギヤ５３が取り付けられている。上記発泡弾性層５２には、例えば、帯電性に優れたシリコーンゴムが用いられている。供給ローラ５には、後述する供給バイアス電源１０８からマイナスのバイアスＶｓが印加されるようになっている。
また、この供給ギヤ５３と上記現像ギヤ４３の間には、アイドルギヤ４４が配置され、このアイドルギヤ４４を介して、現像ローラ４と供給ローラ５が同じ方向に回転するようになっている。

感光ドラム１の一端部には、ドラムモータ駆動部１０３からの回転駆動力を伝達して、該感光ドラム１を回転させる感光ギヤ１３が設けられている。感光ギヤ１３は、上記現像ギヤ４３に連結されている。

因みに、上記感光ドラム１、現像ローラ４、供給ローラ５のそれぞれについて、
外径は、感光ドラムがφ３０ｍｍ、現像ローラがφ１６．０ｍｍ、供給ローラがφ１５．５ｍｍである。
現像ローラ／感光ドラムの周速比は、１．２７、供給ローラ／現像ローラの周速比は、０．６６である。
周速度は、例えば、印刷速度を３０ｐｐｍとすると、感光ドラムが１７８．５ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラが２２６．７ｍｍ／ｓｅｃ、供給ローラが１４９．６ｍｍ／ｓｅｃである。

上記現像ブレード６は、ＳＵＳ板をＬ字形状に折り曲げたものであり、その折り曲げエッジ部６ａが、現像ローラ４の上面であって回転方向上流側に押し当てられた状態で設置されている。本実施形態では、現像ブレード６には、供給ローラ５と同じバイアス電圧が印加されるようになっている。
また、現像ローラ４の下面に接するように、トナー漏れ防止用の現像フィルム１４１（例えば、ウレタンフィルム）が設置されており、外壁となるコの字形のフレーム１４２と、その開口上部に設けられた上記現像ブレード６と、開口下部に設けられた上記現像フィルム１４１とにより、トナー２０が充填され、且つ、供給ローラ５が内包された現像剤保持空間としてのトナー室１４３が形成されている。

また、各現像ユニット１１の上部に、感光ドラム１の表面に露光光を照射する光源３（ＬＥＤ、レーザー等）が配設されている。

また、媒体搬送経路３０の下部には、転写装置７が配設されている。この転写装置７は、図示しない転写モータ駆動部により駆動される転写ベルト７１と、該転写ベルト７１を挟んで、各現像ユニット１１の各感光ドラム１に対向して配設された複数（４個）の転写ローラ７２とを備える。転写の際、各転写ローラ７２には、トナー像の帯電極性と逆極性の高電圧が、図示しない電源より印加されるようになっている。
転写ベルト７１にて搬送される印刷媒体９０が各現像ユニット１１の感光ドラム１を通過する過程において、転写ローラ７２との接触部において上記高電圧によるクローン力により感光ドラム１上に形成されたトナー像が各色の現像ユニット１１毎に印刷媒体９０上に転写される。

現像ユニット１１の下流側には、転写装置７において印刷媒体に転写された各色のトナー像を熱と圧力により印刷媒体９０上に定着させる定着装置１９が配設されている。
上記定着装置１９は、定着熱発生体１４（例えば、ハロゲンランプ）が内蔵された定着ローラ１２と、図示しない押圧手段により定着ローラ１２の周面に押圧された加圧ローラ１６を備える。

また、定着装置１９の下流部出口付近には、定着装置１９を通過した印刷媒体９０をスタッカ部１５に排出するための排出ローラ９３が設けられている。

次に、上記構成による画像形成装置２００の印刷動作を説明する。
外部装置より印刷実行命令を受信し、印刷が開始されると、図示しない駆動部により、媒体搬送系が駆動され、印刷媒体トレイ９１に収容された印刷媒体９０は、ホッピングローラ９２により１枚づつ矢印方向へ繰り出され、ピンチローラ９４、９５とレジストローラ９６、搬送ローラ９７等を介して、媒体搬送経路３０上を現像ユニット１１へと搬送される。

一方、各々現像ユニット１１においては、図３に示すように、ドラムモータ駆動部１０１の回転駆動により感光ドラム１が時計回りに回転駆動されると共に、帯電装置２によりドラム表面が約−６００ｖに帯電される。外部画像信号に基づき、光源３から感光ドラム１の表面に露光光が照射されると、照射された感光ドラム１の部位の電荷が消滅し（すなわち、露光光の照射により、感光ドラム１表面の電位が−６００ｖから０ｖになる）、これにより、感光ドラム１の表面には、画像信号に基づいた静電潜像が形成される。

また、感光ドラム１の回転駆動力は、感光ギヤ１３、現像ギヤ４３、アイドルギヤ４４、供給ギヤ５３を介して現像ローラ４と供給ローラ５を反時計回りに回転させ、トナー室１４３内のトナー２０を供給ローラ５から現像ローラ４へと搬送する。
この際、現像ローラ４上の余分なトナー２０は、現像ブレード６のエッジ部６ａにより掻き取られ、現像ローラ４上に均一な厚さのトナー２０の層が形成される。この現像ローラ４上のトナー２０は、感光ドラム１上に形成された静電潜像に供給され、トナー像を形成する。

また、上述したトナーの搬送の際、トナー室１４３内のトナー２０は、現像ローラ４、供給ローラ５、現像ブレード６等により擦られ、攪拌されることで摩擦帯電し、トナー２０自体がマイナス電位に帯電される。
現像の際は、現像バイアス電源１０７により現像ローラ４にバイアスＶｄが印加され、供給バイアス電源１０８により供給ローラ５と現像ブレード６にバイアスＶｓが印加されるが、これらバイアス電圧の差（Ｖｓ−Ｖｄ）が大きい程、現像ローラ４へ供給されるトナー２０の帯電量は増大することになる。
現像ローラ４と感光ドラム１の間の電位差により、感光ドラム１上の静電潜像にトナー２０が供給される。

本実施形態では、現像バイアスは−１５０ｖ、供給バイアスは−２５０ｖ、帯電バイアスは−１０５０ｖに設定されている。尚、これらのバイアス値は、２３℃（室温）、湿度５０％の環境下での値である。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、印刷媒体９０が感光ドラム１を通過する際に、転写装置７（転写ローラ７２）により、感光ドラム１の表面から印刷媒体９０へと転写される。また、転写されずに感光ドラム１上に残留するトナー２０は、クリーニング装置８により掻き取られ、感光ドラム１の表面がクリーニングされる。

転写装置７によりトナー像が転写された印刷媒体９０は、定着装置１９に搬送され、定着装置１９において加熱・加圧され、トナー像が印刷媒体９０上に定着される。定着装置１９を通過した印刷媒体９０は、排出ローラ９３により、スタッカ部１５に排出される。

ところで、上述した現像工程において、現像ローラ４が、供給ローラ５、現像ブレード６、感光ドラム１等に接触した状態で回転駆動されると、その回転摩擦により、現像ローラ４の弾性層４２がマイナス電位に帯電される。

そこで、印刷終了後の現像ローラ４の表面（弾性層４２）の残留電位（−Ｖ）を、誘電緩和分析システム（ＱＥＡ社製 ＤＲＡ２０００）を使用して測定し、測定結果を図１２、図１３に示した。

図１２は、Ａ４サイズの印刷媒体を縦送りで３０分間印刷した時の、印刷枚数に対する弾性層４２の残留電位を示しており、印刷枚数が増えるに連れて弾性層４２の残留電位は増加していくが、印刷枚数が２００枚以上になると、残留電位は−５０ｖ付近で一定するようになる。

図１３は、Ａ４サイズの印刷媒体を縦送りで３０分間に３００枚印刷した後の、放置時間に対する弾性層４２の残留電位を示している。ここでは、現像ローラ４の周面を周方向に２つに分けて、それぞれの箇所での残留電位を測定した。
一方の箇所は、現像ローラ４の表面がトナー室１４３と接している部分、すなわち、現像ブレード６〜供給ローラ５〜現像フィルム１４１と接している部分（図４中の符号（１）、以降、現像剤保持空間接触領域に位置する現像ローラ表面（１）とする）であり、もう一方の箇所は、現像ローラ４の表面が、トナー室１４３と接していない部分、すなわち、現像ブレード６〜感光ドラム１〜現像フィルム１４１と接している部分（図４中の符号（２）、以降、露出領域に位置する現像ローラ表面（２）とする）である。

図１３に示すように、現像ローラ４が放置されると、その弾性層４２の表面の電荷は自然放電されるため、放置時間の経過と共に残留電位は低下していく。但し、上述したように、トナー室１４３内のトナー２０もマイナスに帯電されているため、トナーに覆われた現像ローラ表面（１）部分の電荷は、トナーに覆われず、空気中に露出している現像ローラ表面（２）の部分の電荷に比べて放電し難くなっており、放置しておくと、現像ローラ表面（１）の残留電位と現像ローラ表面（２）の残留電位とで差が生じることになる。
図１３において、放置時間が１０〜２０ｍｉｎの範囲では、残留電位の差は大きくなり、放置時間３０ｍｉｎ以降は、現像ローラ表面（２）の残留電位は自然放電により０ｖになるため、残留電位の差は徐々に減少していく。

このように、現像ローラ４の周方向において残留電位に差が生じると、現像ローラ４から感光ドラム１にトナーを供給する際の現像率が変化するため、印刷画像に現像ローラ４の回転周期にて、横帯状の濃度ムラが生じてしまう。残留電位が高い程、現像効率が高くなるため、残留電位の高い現像ローラ表面（１）の部分で印刷濃度が若干高くなる。

図１は、実施例１による制御部１００のブロック構成図である
本実施例の制御部１００は、主なる制御を行うメインＣＰＵ１０１と、感光ドラム１を回転駆動させる現像装置駆動部であるドラムモータ駆動部（回転手段）１０３と、ドラムモータ駆動部１０３を制御するモータ制御部１０２と、感光ドラム１の回転数（ドラムカウント）を算出する現像装置駆動量計測部であり、また像担持体回転数計測部でもあるドラムカウント算出部１０４と、ドラムカウント算出部１０４で算出されたドラムカウントを記憶しておくドラムカウント記憶部１０５と、時間測定用の時間測定部としてのタイマー１０６と、現像ローラ４にバイアスＶｄを印加する現像バイアス電源１０７と、供給ローラ５にバイアスＶｓを印加する供給バイアス電源１０８と、バイアス電圧値を記憶しておくバイアステーブル記憶部１０９とを備える。

次に、図６、図７に基づいて、実施例１の動作を説明する。図６は、実施例１による制御部の動作を示すフローチャート、図７は、実施例１による制御部の動作を示すタイミングチャートである。尚、以下の動作は、メインＣＰＵ１０１の制御によるものである。

図６において、Ｓ１０１では、画像形成装置２００の電源がオンされ、印刷動作が開始（外部装置から印刷実行命令を受信）されると、モータ制御部１０２は、ドラムモータ駆動部１０３を駆動して感光ドラム１を回転させる。

Ｓ１０２では、ドラムカウント算出部１０４により、印刷開始時の感光ドラム１の回転数（初期ドラムカウントＤＣＯ）が算出され、算出された初期ドラムカウントＤＣＯがドラムカウント記憶部１０５に記憶される。
因みに、上記ドラムカウントは、（感光ドラム１を回転させるドラムモータ駆動部１０３が回転している時間）と（感光ドラム１の周速度）の積と、感光ドラム１の周長より算出できる。

Ｓ１０３では、メインＣＰＵ１０１により、時間測定のためのタイマー１０６が起動される。

Ｓ１０４では、タイマー１０６により、３０分間が計測されると（３０分経過後）、ドラムカウント算出部１０４により、感光ドラム１の回転数（ドラムカウントＤＣ）が算出され、このドラムカウントＤＣと、先のＳ１０２で算出された初期ドラムカウントＤＣＯとの差より、３０分間における感光ドラム１の回転数（ドラムカウントＤＣｔ＝ＤＣ−ＤＣＯ）が算出される。

Ｓ１０５では、先のＳ１０４で算出されたドラムカウントＤＣｔより、３０分間の印刷枚数（Ａ４印刷媒体の縦送りによる印刷）が１００枚以上であるか否かが判定される。
ここで、印刷枚数の判定については、ドラムカウント算出部１０４が印刷枚数１００枚に相当するドラムカウントＤＣｔを算出することにより行われる。
具体的には、Ａ４サイズの印刷媒体（縦の長さ２９７ｍｍ）１枚を縦送りするための単位枚数当たりのドラムカウント数（本実施例では、３．８回転）を予め記憶しておき、この単位枚数当たりのドラムカウント値で上記ドラムカウントＤＣｔを除算することにより、印刷枚数を算出する。従って、印刷媒体のサイズや、送り方向（縦送り／横送り）によって、ドラムカウント記憶部１０５に記憶しておく単位枚数当たりのドラムカウント値は違ってくる。
Ｓ１０５の判定で、３０分間の印刷枚数が１００枚以上の場合は、Ｓ１０６に移行し、後述する間欠動作を実行してＳ１０２に戻る。

Ｓ１０５の判定で、３０分間の印刷枚数が１００枚未満の場合は、Ｓ１０７に移行し、間欠動作を実行中であるか否かが判定される。
Ｓ１０７の判定で、間欠動作を実行中の場合は、Ｓ１０８に移行し、間欠動作を停止してＳ１０２に戻る。
間欠動作が行われていない場合は、Ｓ１０２に戻る。

次に、図７に基づき、上述したＳ１０６の間欠動作を説明する。
以下の動作は、印刷動作が行われていないタイミング（非印刷動作時）において、所定の時間間隔Ｔ１で繰り返し行われる。

間欠動作に際し、モータ制御部１０２により、ドラムモータ駆動部１０３が駆動され、感光ギヤ１３を介して感光ドラム１を回転させると共に、現像ギヤ４３を介して現像ローラ４を回転させる。この際、モータ制御部１０２により、現像ローラ４が現像ローラ表面（１）の周面の長さ（Ｌ）分回転するように、換言すれば、現像ローラ表面（１）が現像剤保持空間接触領域から露出領域に移動するように、ドラムモータ駆動部１０３の回転駆動時間が制御される。ここで、現像ローラ４の周速度をω（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、ドラムモータ駆動部１０３の駆動時間Ｔ２は、Ｌ／ωとなる。

また、同じタイミングで、図示しない転写駆動モータ駆動部により、転写装置７が駆動される。

同時に、現像バイアス電源１０７から現像ローラ４に印刷動作時とは異なるプラスのバイアスＶｄ’（本実施例では＋１４０ｖ）が印加される。これは、間欠動作時の感光ドラム１の表面電位は０ｖであるため、現像ローラ４にプラスのバイアスＶｄ’を印加することで、感光ドラム１と現像ローラ４が回転した際に、マイナスに帯電されたトナーが、現像ローラ４から感光ドラム１に供給されるのを防止できるからである。
また、現像ローラ４上のトナー層が厚くなり過ぎないように、現像バイアス電源１０７から供給ローラ５と現像ブレード６にプラスのバイアスＶｓ’（本実施例では、Ｖｓ‘＝Ｖｄ’とした）を印加すると良い。

尚、バイアスＶｄ’と バイアスＶｓ’は、メインＣＰＵ１０１により、バイアステーブル記憶部１０９より間欠動作時のバイアス値が読み出されて、現像バイアス電源１０７と供給バイアス電源１０８の出力が制御されることで得られる。

ところで、電子写真プロセスを用いた現像ユニット１１では、現像ローラ表面（１）の周面の長（Ｌ）は、現像ローラ４の周囲長の半分以下（現像ローラ表面（２）≧現像ローラ表面（１））であるのが一般的であるが、周面の長さ（Ｌ）が周囲長の半分を超える構造（現像ローラ表面（１）＞現像ローラ表面（２））では、例えば、上記間欠動作の間隔Ｔ１とドラムモータ駆動部１０３の駆動時間Ｔ２を半分に短縮して、所定時間Ｔ１内に上記した間欠動作を２回行うようにしても良い。このようにすると、現像ローラ表面（１）の全域を段階的に空気中に露出させることができる。

上記した実施例１の効果を確認するため、以下の画像評価試験を行った。

［比較例］
先ず、比較例として、Ａ４サイズの印刷媒体を用いて、３０分間所定枚数を縦送りで印刷し、所定時間放置させた後に再度印刷を行い、印刷画像に生じる横帯状の濃度ムラ（横帯という）観察し、その評価結果を表１に示した。尚、印刷濃度は、分光濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製 Ｔｙｐｅ５２８）を使用して測定した。

ここで、（３０分間に）１００枚印刷する場合、感光ドラムは３８０回転し、φ３０ｍｍの感光ドラムでは、３８０（回転）×３０（ｍｍ）×π＝３５８１４ｍｍ周方向に回転することになる。感光ドラムの回転周長を１分当たりに換算すると、３５８１４（ｍｍ）÷３０（分）≒１．２ｍ／分となる。

横帯レベルの評価については、横帯が目視で確認されなかったものを○、濃度０．４０の全面均一パターンを印刷した場合に横帯が確認されたものを△（濃度差０．０５以上）、濃度１．０の全面均一パターンを印刷した場合に横帯が確認されたものを×（濃度差０．１０以上）とした。

［実施例（１）］
次に、実施例として、Ａ４サイズの印刷媒体を用いて、３０分間に３００枚を縦送りで印刷し、その後、間欠動作を行い、所定時間放置させた後に再度印刷を行った時の印刷画像の横帯レベルを評価し、その結果を表２に示した。

表１に示す比較例では、印刷枚数が１００枚以上の場合に印字画像に濃度ムラが発生している。また、放置時間３０分の場合、濃度ムラが一番顕著になる。印刷枚数が３００枚以上の場合は、印刷後４５分放置しても濃度ムラが少し発生している。

表２に示す実施例では、間欠動作の間隔Ｔ１が１０分以下であれば、印刷画像の濃度ムラを防止できることが確認された。但し、間欠動作の間隔Ｔ１を短くする程、間欠動作の回数が多くなるため、間欠動作の間隔Ｔ１は、１０分程度とするのが好ましい。

以上、実施例１によれば、所定時間に所定枚数以上の印刷を行った場合、印刷後に、感光ドラム１と現像ローラ４を間欠的に回転させる間欠動作を行い、現像ローラ４を一定の回転位置で長時間放置させないようにしたので、現像ローラ４の弾性層４２表面に蓄積した電荷を均一に放電させることができ、その結果、印刷画像に生じる横帯状の濃度ムラを防止でき、画像品質の向上が図れる。

図８は、実施例２による制御部１００のブロック構成である。
本実施例の制御部１００は、実施例１（図１）の構成に加え、印刷が実行された時刻を記憶する印刷履歴記憶部１１５を備える。尚、実施例１と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明は省略する。

次に、図９〜図１１に基づいて、実施例２の動作を説明する。図９は、実施例２による制御部の動作を示すフローチャート、図１０は、実施例２による通常印刷時の動作を示すタイミングチャート、図１１は、実施例２による補正実行印刷時の動作を示すタイミングチャートである。尚、以下の動作は、メインＣＰＵ１０１の制御によるものである。

図９において、Ｓ２０１では、画像形成装置２００の電源がオンされ、印刷動作が開始（外部装置から印刷実行命令を受信）されると、モータ制御部１０２は、ドラムモータ駆動部１０３を駆動して、感光ドラム１を回転させる。

Ｓ２０２では、ドラムカウント算出部１０４により、感光ドラム１の回転数（初期ドラムカウントＤＣＯ）が算出され、算出された初期ドラムカウントＤＣＯがドラムカウント記憶部１０５に記憶される。

Ｓ２０３では、メインＣＰＵ１０１により、時間測定のためのタイマー１０６が起動される。

Ｓ２０４では、タイマー１０６により３０分間が計測されると（３０分経過後）、ドラムカウント算出部１０４により、再度感光ドラム１の回転数（ドラムカウントＤＣ）が算出され、このドラムカウントＤＣと先のＳ２０２で算出された初期ドラムカウントＤＣＯより、３０分間における感光ドラム１の回転数（ドラムカウントＤＣｔ＝ＤＣ−ＤＣＯ）が算出される。

Ｓ２０５では、先のＳ２０４で算出されたドラムカウントＤＣｔより、３０分間の印刷枚数（Ａ４印刷媒体の縦送りによる印刷）が１００枚以上であるか否かが判定される。
尚、印刷枚数の判定についは、ドラムカウント算出部１０４により、印刷枚数１００枚に相当するドラムカウントＤＣｔが算出されることにより行われる。
Ｓ２０５の判定で、３０分間の印刷枚数が１００枚未満の場合は、Ｓ２０７に移行し、後述する通常印刷タイムテーブルに基づく印刷が実行されて動作が終了する。

Ｓ２０５の判定で、３０分間の印刷枚数が１００枚以上の場合は、Ｓ２０６に移行し、直前の印刷から１０分以上経過しているか否かが判定され、１０分以上経過していない場合は、Ｓ２０７に移行する。
Ｓ２０５の判定で、１０分以上経過している場合は、Ｓ２０８に移行し、後述する補正実行印刷タイムテーブルに基づく印刷が実行されて動作が終了する。
ここで、先のＳ２０６の判定処理で、１０分以上としたのは、図１３に示すように印刷終了後、１０分を経過すると、現像ローラ表面（１）の残留電位と現像ローラ表面（２）の残留電位の差が大きくなり、電位ムラが顕著になるからである。

Ｓ２０６における直前の印刷時刻の判定は、メインＣＰＵ１０１により、印刷履歴記憶部１１５に記憶されている印刷時刻に基づいて行われる。尚、新たな印刷が開始された場合は、その都度、印刷履歴記憶部１１５に記憶されている印刷時刻が書き換えられる。

次に、図１０に基づき、上述したＳ２０７の動作を説明する。
印刷開始とともに、ドラムモータ駆動部１０３、および転写モータ駆動部がＯＦＦからＯＮに切り換えられ、同時に、現像バイアス電源１０７から現像ローラ４にバイアスＶｄが印加され、供給バイアス電源１０８から供給ローラ５と現像ブレード６にバイアスＶｓが印加される。
印刷が終了すると、ドラムモータ駆動部１０３、および転写モータ駆動部がＯＦＦされ、同時に、現像ローラ４に印加されたバイアスＶｄが停止（Ｖｄ＝０ｖ）され、また、供給ローラ５と現像ブレード６に印加されたバイアスＶｓも停止（Ｖｓ＝０ｖ）される。

次に、図１１に基づき、上述したＳ２０８の動作（電圧補正手段）を説明する。
印刷開始とともに、ドラムモータ駆動部１０３、および転写モータ駆動部がＯＦＦからＯＮに切り換えられる。

現像ローラ４には、印刷開始から時間Ｔ３が経過するまで、現像バイアス電源１０７からバイアスＶｄが印加され、時間Ｔ３経過後、時間Ｔ２が経過するまでバイアスＶｄ＋ΔＶが印加される。本実施例では、バイアスＶｄ＝−１５０ｖ、ΔＶ＝＋１０ｖとした。

ここで、時間Ｔ３は、現像ローラ４が回転してから現像ローラ４と現像ブレード６のエッジ部６ａの当接部が感光ドラム１の表面に接するまでの時間である。
また、時間Ｔ２は、実施例１（図７）で説明したように、現像ローラ４が現像ローラ表面（１）の周面の長さ（Ｌ）だけ回転するのに要する時間（Ｌ／ω）である。

時間Ｔ２経過後、現像ローラ４に印加されるバイアスがＶｄ＋ΔＶからＶｄに切り換えられる。このバイアス切り換え動作は、現像ローラ４の回転周期Ｔ４で繰り返し行われる。

また、供給ローラ５０と現像ブレード６には、印刷開始から時間Ｔ３が経過するまで、供給バイアス電源１０８からバイアスＶｓが印加され、時間Ｔ３経過後、時間Ｔ２が経過するまで、バイアスＶｓ＋ΔＶが印加される。本実施例では、バイアスＶｓ＝−２５０ｖ、ΔＶ＝＋１０ｖとした。
時間Ｔ２経過後、供給ローラ５と現像ブレード６に印加されるバイアスがＶｓ＋ΔＶからＶｓに切り換えられる。このバイアス切り換え動作は、現像ローラ４の回転周期Ｔ４で繰り返し行われる。

印刷が終了すると、ドラムモータ駆動部１０３、および転写モータ駆動部がＯＦＦされ、同時に、現像ローラ４に印加されたバイアスＶｄが停止（Ｖｄ＝０ｖ）され、また、供給ローラ５と現像ブレード６に印加されたバイアスＶｓも停止（Ｖｓ＝０ｖ）される。

上記実施例２の効果を確認するため、以下の画像評価試験を行った。

［実施例（２）］
実施例として、Ａ４サイズの印刷媒体を用いて、３０分間に３００枚を縦送りで印刷した後に、通常印刷を行った場合と、補正実行印刷を行った場合の各々印刷画像の濃度ムラを評価し、その結果を表３に示した。尚、印刷濃度は、分光濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製
Ｔｙｐｅ５２８）を使用して測定した。
横帯レベルの評価については、横帯が目視で確認されなかったものを○、濃度０．４０の全面均一パターンを印刷した場合に横帯が確認されたものを△、濃度１．０の全面均一パターンを印刷した場合に横帯が確認されたものを×とした。

表３に示す実施例では、補正実行印刷を行うことにより、印刷画像の濃度ムラを無くせることが確認された。

以上、実施例２によれば、連続印刷中において、所定枚数以上印刷した後の印刷については、現像ローラの回転周期で現像ローラのバイアスを一定時間低くするようにしたので、現像ローラの電位ムラにより印刷画像に生じる横帯状の濃度ムラを防止でき、画像品質の向上が図れる。
また、本構成の場合は、実施例１と相違し、印刷動作時以外のタイミングで画像形成装置を動作させる必要が無いというメリットがある。

本実施例では、画像形成装置としてカラープリンターを説明したが、モノクロプリンタにも適用可能であり、また、プリンターの他、電子写真方式による複写機、ＦＡＸ、あるいは、これらの装置の機能を複合させたＭＦＰ（複合機：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の画像形成装置にも適用可能である。

１ 感光ドラム（像担持体）
４ 現像ローラ（現像剤担持体）
２０ トナー（現像剤）
１０２ モータ制御部（回転制御手段）
１０３ ドラムモータ駆動部（回転手段）
１０４ ドラムカウント算出部（回転数判断手段）
１０７ 現像バイアス電源（電源）
２００ カラープリンター（画像形成装置）

Claims (7)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体を回転させる回転手段と、
   前記現像剤担持体が所定時間に回転した回数を判断する回転数判断手段と、
   印刷動作時に前記現像剤担持体が所定時間に規定以上回転した場合は、非印刷動作時に前記像担持体と前記現像剤担持体を間欠的に回転させる回転制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転制御手段は、現像剤保持空間接触領域に位置する前記現像剤担持体の表面が露出領域に移動するよう、前記現像剤担持体を間欠的に回転させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記間欠的な回転動作時、前記電源は、印刷動作時とは異なる電圧を前記現像剤担持体に印加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記間欠的な回転動作時、前記電源は、印刷動作時とは逆の極性の電圧を前記現像剤担持体に印加することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 像担持体と、
   前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
   印刷時に前記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体を回転させる回転手段と、
   前記現像剤担持体が所定時間に回転した回数を判断する回転数判断手段と、
   前記現像剤担持体が所定時間に規定以上回転した場合に、前記現像剤担持体の回転周期にて、前記電圧を一定時間別の電圧値に切り換える電圧補正手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記所定時間は、３０分以上であり、且つ、前記像担持体は、１分間に１．２ｍ以上周方向に回転することを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤担持体の周面に弾性層が形成されており、該弾性層の部分抵抗値は、１．０×１０⁷〜３．０×１０⁹（Ω）であることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れかに記載の画像形成装置。

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